Koks buvo ledo dangos globalios pasekmės tiek daug mūsų planetai?

Paskutinis ledyninis maksimumas (LGM) nurodo paskutinįjį žemės istorijos periodą, kai ledynai buvo storiausi ir jūrų žemiausias lygis buvo maždaug 24 000–18 000 prieš kalendorinius metus (cal bp). LGM metu žemyno pločio ledo sluoksniai apėmė Europą ir Šiaurės Ameriką didelėse platumose, o jūros lygis buvo tarp 400–450 pėdų (120–135 metrų) žemesnis nei dabar. Paskutinio ledyninio maksimumo aukštyje visa Antarktida, didelė Europos dalis, Šiaurės Amerika ir Pietų Amerika bei nedidelės Azijos dalys buvo padengtos staigiai suformuotu ir storu ledo sluoksniu.

Paskutinis ledyninis maksimumas: pagrindiniai išimami

Neįtikėtini šio seniai trunkančio proceso įrodymai yra nuosėdose, susidariusiose dėl jūros lygio pokyčių visame pasaulyje, koralų rifuose ir estuarijose bei vandenynuose; ir didžiosiose Šiaurės Amerikos lygumose peizažai buvo nugludinti tūkstančius metų trukusio ledyninio judėjimo.

Pirmaujant iki LGM tarp 29 000–21 000 cal bp, mūsų planetoje matėsi pastovus arba lėtai didėjantis ledo tūris, esant jūros lygiui pasiekęs žemiausią lygį (apie 450 pėdų žemiau šiandienos normos), kai ledyninio ledo buvo apie 52x10 (6) kubinių kilometrų daugiau nei yra šiandien.

Tyrėjus domina paskutinis ledyninis maksimumas dėl to, kada tai įvyko: jis buvo pats naujausias pasaulio mastu paveikė klimato pokyčius, ir tai įvyko ir tam tikru mastu paveikė 2008 m. greitį ir trajektoriją Amerikos žemynų kolonizacija. LGM požymiai, kuriuos mokslininkai naudoja siekdami nustatyti tokio didelio pokyčio padarinius, apima svyravimus tuo metu sumažėjo ir vėliau padidėjo anglies, kaip milijoninių dalių, dalis atmosferoje laikotarpis.

Abi šios savybės yra panašios, tačiau priešingos klimato kaitos problemoms, su kuriomis susiduriame šiandien: LGM metu tiek jūros lygis, tiek procentas anglies mūsų atmosferoje buvo žymiai žemesni už tai, ką matome šiandien. Kol kas dar nežinome viso to, ką tai reiškia mūsų planetai, tačiau šiuo metu poveikis yra neabejotinas. Žemiau esančioje lentelėje pateikiami efektyvaus jūros lygio pokyčiai per pastaruosius 35 000 metų (Lambeckas ir jo kolegos) ir atmosferos anglies dalys milijonui (Cotton ir kolegos).

• Metų BP, jūros lygio skirtumas, PPM atmosferos anglis
• 2018 m., +25 centimetrai, 408 ppm
• 1950 m., 0 300 ppm
• 1 000 BP, -,21 metro + - 07, 280 ppm
• 5000 BP, -2,38 m +/- 07, 270 ppm
• 10000 BP, -40,81 m +/- 1,51, 255 ppm
• 15 000 BP, -97,82 m +/- 3,24, 210 ppm
• 20000 BP, -135,35 m +/- 2,02,> 190 ppm
• 25 000 BP, -131,12 m +/- 1,3
• 30 000 BP, -105,48 m +/- 3,6
• 35 000 BP, -73,41 m +/- 5,55

Pagrindinė jūros lygio kritimo priežastis ledynmečių metu buvo vandens judėjimas iš vandenynų į ledą ir dinamiška planetos reakcija į milžinišką viso to ledo, esančio mūsų žemynuose, svorį. Šiaurės Amerikoje per LGM visą Kanadą, pietinę Aliaskos pakrantę ir 1/4 JAV viršutinę dalį dengė ledas, besitęsiantis į pietus iki Ajovos ir Vakarų Virdžinijos valstijų. Ledinis ledas taip pat apėmė vakarinę Pietų Amerikos pakrantę, Anduose - Čilę ir didžiąją dalį Patagonijos. Europoje ledas driekėsi į pietus iki Vokietijos ir Lenkijos; Azijoje ledo lakštai pasiekė Tibetą. Nors jie nematė ledo, Australija, Naujoji Zelandija ir Tasmanija buvo vienas kraštas; ir kalnai visame pasaulyje laikė ledynus.

Vėlyvasis pleistoceno periodas patyrė pjūkleliu panašų dviračių judėjimą tarp vėsių ledyninių ir šiltų tarpledyninių laikotarpių, kai pasaulinė temperatūra ir atmosferos CO² svyravo iki 80–100 ppm, atitinkant 3–4 laipsnių šilumos (5,4–7,2 laipsnių pagal Farenheitą) temperatūros pokyčius: padidėja atmosferos CO² prieš tai sumažėjo pasaulinė ledo masė. Vandenynas kaupia anglį (vadinamą anglies sekvestracija), kai ledo nedaug, todėl vandenynuose kaupiasi grynasis anglies srautas atmosferoje, kurį paprastai sukelia aušinimas. Tačiau žemesnis jūros lygis taip pat padidina druskingumą, o tai ir kiti dideli fiziniai pokyčiai vandenyno srovės ir jūros ledo laukai taip pat prisideda prie anglies sekvestracijos.

Toliau pateikiamas naujausias supratimas apie klimato pokyčių procesą LGM metu iš Lambeck ir kt.

• 35 000–31 000 cal BP— Lėtas jūros lygio kritimas (perėjimas iš Ålesund Interstadial)
• 31 000–30 000 cal BP—Apie 25 metrų kritimas, sparčiai augant ledui, ypač Skandinavijoje
• 29 000–21 000 cal BP- pastovus arba lėtai augantis ledo tūris, Skandinavijos ledo sluoksnio išsiplėtimas į rytus ir pietus ir Laurentide ledo sluoksnio išsiplėtimas į pietus, mažiausias 21
• 21 000–20 000 cal BP—Nepakenkimo laipsnis,
• 20,000–18,000cal BP- trumpalaikis jūros lygio pakilimas 10–15 metrų
• 18 000–16 500 cal BP- artimas nuolatinis jūros lygis
• 16 500–14 000 cal BP—Pagrindinė iškritimo fazė, veiksmingas jūros lygio pokytis yra apie 120 metrų, vidutiniškai 12 metrų per 1000 metų
• 14 500–14 000 cal BP- (Bølling - Allerød šiltas laikotarpis), aukštas pakilimo lygis lygiu, vidutinis jūros lygio pakilimas 40 mm per metus
• 14 000–12 500 cal BP—Jūros lygis per 1500 metų pakyla ~ 20 metrų
• 12 500–11 500 cal BP- (Jaunesni sausai), daug mažesnis jūros lygio kilimo tempas
• 11 400–8 200 cal BP- beveik vienodas pasaulinis kilimas, apie 15 mln. / 1000 m
• 8 200–6 700 cal BP- sumažėjęs jūros lygio pakilimo tempas, atitinkantis Šiaurės Amerikos pablogėjimo paskutinę fazę ties 7ka
• 6700 cal BP – 1950- laipsniškai mažėja jūros lygis
• 1950 m. - dabartis—Pirmasis jūros pakilimas padidėjo per 8000 metų

Iki 1890-ųjų pabaigos pramonės revoliucija buvo pradėjusi į atmosferą išmesti pakankamai anglies, kad galėtų paveikti globalų klimatą ir pradėti šiuo metu vykstančius pokyčius. Iki praėjusio amžiaus šeštojo dešimtmečio tokie mokslininkai kaip Hansas Suessas ir Charlesas Davidas Keelingas ėmė atpažinti būdingą žmogaus pridėtos anglies pavojų atmosferoje. Pasaulinis vidutinis jūros lygis (GMSL), remiantis Aplinkos apsaugos agentūra, nuo 1880 m. pakilo beveik 10 colių ir, atrodo, visomis priemonėmis spartėja.

Dabartinės jūros lygio kilimo ankstyvosios priemonės buvo pagrįstos potvynių pokyčiais vietos lygiu. Naujausi duomenys yra iš palydovinės altimetrijos, kuria imami atvirų vandenynų mėginiai, leidžiant tiksliai nustatyti kiekybinius duomenis. Šis matavimas prasidėjo 1993 m., O 25 metų įrašas rodo, kad vidutinis pasaulio jūros lygis pakilo ties nuo įrašų pradžios sparta buvo nuo 3 +/- 4 milimetrų per metus arba iš viso beveik 3 colių (arba 7,5 cm). Vis daugiau ir daugiau tyrimų rodo, kad nesumažinus išmetamo anglies dvideginio, tikėtina, kad papildomas 2–5 pėdų (0,65–1,30 m) pakilimas iki 2100 m.

Srityse, kurioms jau daro įtaką jūros lygio kilimas, yra Amerikos rytinė pakrantė, kur nuo 2011 iki 2015 m. Jūros lygis pakilo iki penkių colių (13 cm). Myrtle paplūdimys Pietų Karolinoje 2018 m. lapkričio mėn. įvyko potvynis, kuris užplūdo jų gatves. Floridos Evergladese („Dessu“ ir jo kolegos 2018 m.) Jūros lygio kilimas buvo matuojamas nuo 5 colių (13 cm) nuo 2001 iki 2015 m. Papildomas poveikis yra padidėjęs druskos šuolių skaičius, keičiantis augalijai, dėl sauso sezono metu padidėjusio srauto. Qu ir kolegos (2019 m.) Ištyrė 25 potvynių stotis Kinijoje, Japonijoje ir Vietname, o potvynių duomenys rodo, kad 1993–2016 m. Jūros lygis pakilo 3,2 mm per metus (arba 3 coliais).

Ilgalaikiai duomenys buvo renkami visame pasaulyje. Manoma, kad iki 2100 m. 3–6 pėdos (1–2 galimas vidutinio pasaulinio jūros lygio pakilimas, kartu lydimas 1,5–2 laipsnių Celsijaus atšilimas. Kai kurie aiškiausieji teigia, kad pakilimas 4,5 laipsnio nėra neįmanomas, jei nesumažėja anglies išmetimas.

Remiantis naujausiomis teorijomis, LGM turėjo įtakos Amerikos žemynų žmonių kolonizacijos eigai. LGM metu įvažiavimą į Ameriką blokavo ledynai: daugelis mokslininkų dabar mano, kad kolonistai pradėjo įeiti į Beringiją, galbūt, jau 30 000 metų prieš.

Remiantis genetiniais tyrimais, žmonės buvo įstrigę Beringo žemės tiltas per LGM tarp 18 000–24 000 kalcio BP, įstrigę po ledu saloje, kol jie nebuvo išlaisvinti iš atsitraukiančio ledo.

• _{„Bourgeon L“, „Burke A“ ir „Higham T.“ 2017. Ankstyviausias žmonių buvimas Šiaurės Amerikoje iki paskutinio ledynmečio maksimumo: Naujos radijo angliavandenių datos iš Mėlynųjų žuvų urvų, Kanada.VIENAS 12 (1): e0169486.}
• _{„Buchanan PJ“, „Matear RJ“, „Lenton A“, „Phipps SJ“, „Chase Z“ ir „DM Etheridge“. 2016. Tjis imitavo paskutinio ledyninio maksimumo klimatą ir pasaulinio jūrinio anglies ciklo įžvalgas. Praeities klimatas 12(12):2271-2295.}
• _{„Cotton JM“, „Cerling TE“, „Hoppe KA“, „Mosier TM“ ir „Still CJ“. 2016. Klimatas, CO2 ir Šiaurės Amerikos žolių istorija nuo paskutinio ledyninio maksimumo.Mokslo pasiekimai 2 (e1501346).}
• Dessu, Shimelis B. ir kt. "Jūros lygio pakilimo ir gėlo vandens valdymo poveikis ilgalaikiam vandens lygiui ir vandens kokybei Floridos pakrantės Evergladese." Aplinkosaugos vadybos žurnalas 211 (2018): 164–76. Spausdinti.
• _{„Lambeck K“, „Rouby H“, „Purcell A“, „Sun Y“ ir „Sambridge M“. 2014. Jūros lygis ir bendras ledo tūris nuo paskutinio ledyninio maksimumo iki holoceno.Nacionalinės mokslų akademijos leidiniai 111(43):15296-15303.}
• _{Lindgren A, Hugelius G, Kuhry P, Christensen TR ir Vandenberghe J. 2016. GIS pagrįsti žemėlapiai ir Šiaurės pusrutulio amžinojo įšalo ploto įvertis per paskutinį ledyninį maksimumą.Amžinas užšalimas ir perigliaciniai procesai 27(1):6-16.}
• _{„Moreno PI“, „Denton GH“, „Moreno H“, „Lowell TV“, „Putnam AE“ ir „Kaplan MR“. 2015. Paskutinio ledyninio maksimumo radijo angliavandenilių chronologija ir jo pabaiga šiaurės vakarų Patagonijoje.Kvartero mokslo apžvalgos 122:233-249.}
• Neremas, R. S. ir kt. "Aptiktas pagreitėjęs jūros lygio pakilimas dėl klimato pokyčių aukščio matuoklyje." Nacionalinės mokslų akademijos leidiniai 115.9 (2018): 2022–25. Spausdinti.
• Qu, Ying ir kt. "Pakrančių jūros lygio kilimas aplink Kinijos jūras." Visuotiniai ir planetiniai pokyčiai 172 (2019): 454–63. Spausdinti.
• Slangenas, Aimée B. A. ir kt. "Įvertinamas dvidešimtojo amžiaus jūros lygio kilimo modelinis modeliavimas. I dalis: Visuotinis vidutinis jūros lygio pokytis." Žurnalas apie klimatą 30.21 (2017): 8539–63. Spausdinti.
• _{Willerslev E, Davison J, Moora M, Zobel M, Coissac E, Edwards ME, Lorenzen ED, Vestergard M, Gussarova G, Haile J et al. 2014. Penkiasdešimt tūkstančių metų Arkties augalija ir megafaunalo dieta.Gamta 506(7486):47-51.}